kokonaishiukkamäärän

Kokonaishiukkamäärä tarkoittaa fysikaalisessa järjestelmässä hiukkasten kokonaislukumäärää. Termiä käytetään eri konteksteissa, kuten atomien, molekyylien, ionien tai kvanttihiukkasten lukumääränä. Kokonaismäärä on suure, joka kuvaa järjestelmän tilan laajuutta ja kasvaa yleensä sen tilavuuden tai tiheyden kasvaessa.

Käytännössä kokonaishiukkamäärä on laajuusyys suure, joka voi säilyä suljetussa järjestelmässä mutta muuttua ympäristön kanssa vuorovaikutuksessa tai kun hiukkasia tuotetaan tai häviää. Se liitetään usein tiheyteen ja tilavuuteen: suureella N on yhteys neli tiheydessä n(r) ja tilavuudessa V; tasaisessa järjestelmässä N = nV. Kvanttisessa ja tilastotieteen yhteydessä N määritellään numeroimatulla operatorilla N̂, jonka odotusarvo ⟨N⟩ kuvaa havaittujen hiukkasten keskimääräistä määrää. Eri tilasto-opin malleissa, kuten canonical- ja grand canonical -kokoelmissa, kokonaishiukkamäärän arvo ja sen vaihtelut riippuvat lämpötilasta, kemiallisesta potentiaalista ja tilavuudesta.

Käytännössä kokonaishiukkamäärä voidaan konvertoida moolimääräksi käyttämällä Avogardon vakio N_A: N = n_moolien määrä × N_A. Toisaalta, jos tunnet tiheyden ja tilavuuden, voit laskea N:n suoraan. Kokonaishiukkamäärä on keskeinen käsite kemiassa, fysiikassa ja materiaalitieteissä, jossa se kertoo järjestelmän koostumuksesta ja sen muutoksista eri olosuhteissa.